一种甲烷氢尾气回收混烃及甲烷的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种甲烷氢尾气回收混烃及甲烷的装置，有效的回收了尾气中的有效组分，减少乙烯损失，增加了装置收益，其包括一种甲烷氢尾气回收混烃及甲烷的装置，本装置由一级换热器、二级换热器、透平增压端、透平膨胀端、气液分离器、精馏塔、混烃泵，水冷器、预冷器组成，其中一级换热器、二级换热器、透平增压端、透平膨胀端、气液分离器、精馏塔和预冷器集成在冷箱中，本实用新型专利技术可以利用低温分离的工艺将甲醇制烯烃甲烷尾气中的甲烷及混烃分离提取出来，实现甲烷尾气有效利用，减少了洗涤液的消耗，低温洗涤液能将脱甲烷塔尾气中的乙烯损失减少，降低了操作成本，增加了装置收益，具有较好的经济效益。

【技术实现步骤摘要】
一种甲烷氢尾气回收混烃及甲烷的装置
本技术属于化工尾气回收利用领域，涉及一种甲烷氢尾气回收混烃及甲烷的装置。
技术介绍
煤制烯烃即煤基甲醇制烯烃，是指以煤为原料合成甲醇后再通过甲醇制取乙烯、丙烯等烯烃的技术。截至2018年10月底，中国已建成28套煤制烯烃装置，总计产能达到1210万吨/年。甲醇制烯烃项目都在脱甲烷塔中实现绝大多数碳二与甲烷、氢组分的分离，少量甲烷和氢组份从脱甲烷塔顶部脱除，由于冷剂温度不够，为了避免乙烯损失，都采用过冷的、价格相对较低液体碳三、碳四洗涤吸收，甲烷氢尾气中还含有气相碳二、碳三或碳四，以及少量的乙烯，这些物料最终都与甲烷尾气一起作为燃料气被烧掉，一个典型的甲醇制烯烃装置每年从甲烷尾气损失的乙烯、丙烯及洗涤吸收物料价值在3000万元以上。因此，专利技术一种简单有效回收甲烷尾气中C3混烃以及有效组分的工艺装置，实现资源的高效充分利用，同时降低乙烯损失，增加装置收益，具有重大的经济利益和现实意义。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本技术提供一种甲烷氢尾气回收混烃及甲烷的装置，有效的回收了尾气中的有效组分，减少乙烯损失，增加了装置收益。为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：一种甲烷氢尾气回收混烃及甲烷的装置，本装置由一级换热器、二级换热器、透平增压端、透平膨胀端端、气液分离器、精馏塔、混烃泵，水冷器、预冷器组成，其中一级换热器、二级换热器、透平增压端、透平膨胀端、气液分离器、精馏塔和预冷器集成在冷箱中，各设备间通过管道连接在一起，甲烷氢尾气经过一级换热器进入气液分离器，气液分离后，液体流入混烃泵加工，加工完成后排出混烃，气体经过二级换热器进入精馏塔，精馏塔精馏后的气体经过一级换热器和二级换热器的降温后，排出含氢尾气。进一步的，中压氮气进入透平增压端后，再进入水冷器降温，然后进入一级换热器后进入二级换热器，最后流入精馏塔再沸器冷却后内，进入透平膨胀端膨胀降温，然后返回二级换热器和一级换热器进入预冷器，提供冷量复温后排出低压氮气。进一步的，通过透平增压端和透平膨胀端回收中压氮气与低压氮气的压力能，提供分离所需要的冷量。进一步的，透平膨胀端与透平增压端通过转子连接，膨胀端膨胀输出的功通过转子传递至增压端压缩氮气。进一步的，气液分离器底部的低温混烃经过混烃泵加压至2.9～3.1MPa，送至脱甲烷塔塔顶作为洗涤液，能够减少甲烷氢尾气中的乙烯损失。进一步的，从冷箱排出的含氢尾气压力为2.5～2.6MPa，可直接送至PSA装置提氢。与现有技术相比，本技术的有益效果是：本技术的优点在于利用透平膨胀机将中压氮气与低压氮气的压力能转化为冷量，利用低温分离的工艺将甲醇制烯烃甲烷尾气中的甲烷、及C混烃分离并提取出来，并通过混烃泵将低温混烃加压送至脱甲烷塔作为洗涤液，减少甲烷氢尾气中的乙烯损失以及降低洗涤液耗量，实现甲烷尾气有效利用，降低了操作成本，经过该工艺回收了尾气中的有效成分，增加了装置收益，具有较好的经济效益。附图说明附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制。在附图中：图1为本技术工艺流程示意图的结构示意图；图中：1、预冷器；2、一级换热器；3、二级换热器；4、透平增压端；5、精馏塔；6、气液分离器；7、混烃泵；8、透平膨胀端；9、水冷器。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例；基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。实施例一，由图1-1给出，本技术公开了一种甲烷氢尾气回收混烃及甲烷的装置，本装置由一级换热器2、二级换热器3、透平增压端4、透平膨胀端端8、气液分离器6、精馏塔5、混烃泵7，水冷器9、预冷器1组成，其中一级换热器2、二级换热器3、透平增压端4、透平膨胀端8、气液分离器6、精馏塔5和预冷器1集成在冷箱中，各设备间通过管道连接在一起，甲烷氢尾气经过一级换热器2进入气液分离器6，气液分离后，液体流入混烃泵7加工，加工完成后排出混烃，气体经过二级换热器3进入精馏塔5，精馏塔5精馏后的气体经过一级换热器2和二级换热器3的降温后，排出含氢尾气。实施例二，在实施例一的基础上，中压氮气进入透平增压端8后，再进入水冷器9降温，然后进入一级换热器2后进入二级换热器，最后流入精馏塔5再沸器冷却后内，进入透平膨胀端4膨胀降温，然后返回二级换热器3和一级换热器2进入预冷器1，提供冷量复温后排出低压氮气。实施例三，在实施例一的基础上，通过透平增压端4和透平膨胀端端8回收中压氮气与低压氮气的压力能，提供分离所需要的冷量。实施例四，在实施例一的基础上，透平膨胀端端8与透平增压端4通过转子连接，膨胀端膨胀输出的功通过转子传递至增压端压缩氮气。实施例五，在实施例一的基础上，气液分离器6底部的低温混烃经过混烃泵7加压至2.9～3.1MPa，送至脱甲烷塔塔顶作为洗涤液，能够减少甲烷氢尾气中的乙烯损失。实施例六，在实施例一的基础上，从冷箱排出的含氢尾气压力为2.5～2.6MPa，可直接送至PSA装置提氢。工作原理：由一级换热器2、二级换热器3、透平增压端4、透平膨胀端端8、气液分离器6、精馏塔5、混烃泵7，水冷器9、预冷器1组成，其中一级换热器2、二级换热器3、透平增压端4、透平膨胀端8、气液分离器6、精馏塔5和预冷器1集成在冷箱中，各设备间通过管道连接在一起。来自甲醇制烯烃产品气分离装置的甲烷氢尾气压力为2.65MPa，温度为-37℃，经过冷箱换热器，逐步被冷却到-70～-55℃，将其中的大部分碳三、碳四液化进入气液分离器6，罐底液相物料经经过混烃泵加压至2.9～3.1MPa，送至脱甲烷塔塔顶作为洗涤液，能够减少甲烷氢尾气中的乙烯损失。气液分离器6顶部的尾气送至二级换热器EX3，尾气冷却至-165～-155℃送入精馏塔5，甲烷组分被液化下来流向精馏塔5塔底，从塔底采出LNG并经过二级换热器3过冷至产品-165～-155℃，节流至0.1～0.4MPa送至LNG储罐，含氢尾气从塔顶排出，返回一级换热器2、二级换热器3提供冷量，复温至常温后送至PSA装置提氢。4.0MPa的常温中压氮气经管网送至透平膨胀机增压端增压至4.5MPa，升温至60～70℃，经过水冷器9冷却至常温后送入冷箱，经过预冷器1、一级换热器2、二级换热器3冷却至-110～100℃后，进入精馏塔5再沸器中进一步冷却至-140～135℃，然后进入透平膨胀端端8膨胀端膨胀至0.7～0.8MPa，降温至-175～165℃，然后返回预冷器1、一级换热器2和二级换热器3提供冷量，复温至常温后送至低压氮气管网。需要说明的是，在本文中，诸如第一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种甲烷氢尾气回收混烃及甲烷的装置，其特征在于：本装置由一级换热器(2)、二级换热器(3)、透平膨胀端(4)、透平增压端(8)、气液分离器(6)、精馏塔(5)、混烃泵(7)，水冷器(9)、预冷器(1)组成，其中一级换热器(2)、二级换热器(3)、透平膨胀端(4)、透平增压端(8)、气液分离器(6)、精馏塔(5)和预冷器(1)集成在冷箱中，各设备间通过管道连接在一起，甲烷氢尾气经过一级换热器(2)进入气液分离器(6)，气液分离后，液体流入混烃泵(7)加工，加工完成后排出混烃，气体经过二级换热器(3)进入精馏塔(5)，精馏塔(5)精馏后的气体经过一级换热器(2)和二级换热器(3)的降温后，排出含氢尾气。/n

【技术特征摘要】
1.一种甲烷氢尾气回收混烃及甲烷的装置，其特征在于：本装置由一级换热器(2)、二级换热器(3)、透平膨胀端(4)、透平增压端(8)、气液分离器(6)、精馏塔(5)、混烃泵(7)，水冷器(9)、预冷器(1)组成，其中一级换热器(2)、二级换热器(3)、透平膨胀端(4)、透平增压端(8)、气液分离器(6)、精馏塔(5)和预冷器(1)集成在冷箱中，各设备间通过管道连接在一起，甲烷氢尾气经过一级换热器(2)进入气液分离器(6)，气液分离后，液体流入混烃泵(7)加工，加工完成后排出混烃，气体经过二级换热器(3)进入精馏塔(5)，精馏塔(5)精馏后的气体经过一级换热器(2)和二级换热器(3)的降温后，排出含氢尾气。


2.根据权利要求1所述的一种甲烷氢尾气回收混烃及甲烷的装置，其特征在于：中压氮气进入透平增压端(8)后，再进入水冷器(9)降温，然后进入一级换热器(2)后进入二级换热器，最后流入精馏塔再沸器冷却后内，进入透平膨胀端(4)膨胀降温，然...

【专利技术属性】
技术研发人员：褚世洋，徐兴军，崔建，敬宏伟，吴春雷，李腾，张鹏飞，安东玲，
申请(专利权)人：中煤陕西榆林能源化工有限公司，北京恒泰洁能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：陕西;61